資源簡介

分析減數分裂圖像和變化曲線
易錯歸因
對精子和卵細胞形成的分裂過程及其區別掌握不清楚；不能把曲線圖的變化過程與細胞分裂過程建立正確的關聯。
典型易錯題
例1（2022·河北衡水中學一模）生物學研究中曲線和圖像常用于變量分析，下圖甲是某二倍體生物的細胞分裂相關圖像，圖乙是另一生物細胞分裂過程中核DNA含量變化曲線，圖丙是完整的細胞分裂過程中某種變量隨時間變化曲線，下列分析正確的是（ ）
A．產生圖甲細胞的原因是減數第一次分裂前的間期發生基因突變
B．乙圖中秋水仙素在cd段發揮作用，受精作用發生在de段
C．丙圖所示曲線，無論表示何種分裂方式，縱坐標均有三種含義
D．丙圖所示曲線，e點時細胞數目是a點時的兩倍或四倍
【答案】D
【解析】題圖分析：甲圖細胞中無同源染色體，并且細胞質不均等分裂，是處于減數第二次分裂后期的次級卵母細胞。分析乙圖：由于秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，使染色體數目加倍，因此利用秋水仙素處理之后細胞未分裂，并且此后開始進行正常的有絲分裂。分析丙圖：ab段表示有絲分裂前的間期或減數第一次分裂前的間期，進行染色體的復制；bc段表示有絲分裂前期、中期或減數第一次分裂過程、減數第二次分裂前期和中期；cd段表示有絲分裂后期或減數第二次分裂后期著絲粒分裂；de段表示有絲分裂后期、末期或減數第二次分裂后期、末期。甲圖細胞的基因型可表示為aaBbdd，因為不知道親本的基因型，因此，不能確定該細胞產生該細胞的原因一定是減數第一次分裂前的間期發生基因突變，也可能是減數第一次分裂前期發生了同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換，A錯誤；秋水仙素能抑制紡錘體的形成，使染色體數目加倍，而紡錘體是有絲分裂前期（即cd段）形成的，圖中沒有受精作用，圖中表示的是染色體數目加倍后的細胞進行正常的有絲分裂過程，B錯誤；丙圖所示曲線，可表示有絲分裂和減數分裂過程中，一條染色體上的DNA含量變化；如果縱坐標的含義是分裂過程中細胞核DNA含量的變化，則只能表示有絲分裂過程中細胞核內的DNA含量變化，C錯誤；丙圖所示曲線，可表示有絲分裂和減數分裂過程中，一條染色體上的DNA含量變化。如果表示有絲分裂，則e點（分裂末期）時細胞數目是a點（間期）時的兩倍；如果表示減數分裂，則e點（減數第二次分裂末期）時細胞數目是a點（間期）時的四倍，D正確。故選D。
解題技巧
1．減數分裂過程的圖像：以雄性動物（2n）為例，2對同源染色體。
減數分裂前的間期 精原細胞進行DNA復制和蛋白質的合成
減Ⅰ分裂 前期 同源染色體聯會，形成四分體，四分體中的非姐妹染色單體之間可能發生部分片段的交叉互換
中期 同源染色體成對排列在赤道板上
后期 細胞質分裂，初級精母細胞形成2個次級精母細胞，細胞中染色體數目減半
末期 細胞質分裂，初級精母細胞形成2個次級精母細胞，細胞中染色體數目減半
減Ⅱ分裂 前期 染色體排列散亂分布在細胞中
中期 每條染色體的著絲粒都排列在細胞中央的赤道板上
后期 著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體，并分別移向細胞兩極。染色體數目暫時加倍
末期 細胞質分裂，每個次級精母細胞形成2個子細胞。細胞中染色體數目是體細胞染色體數目的一半
2．精子和卵細胞形成過程的比較：
參考上圖，總結如下表：
比較項目 精子的形成 卵細胞的形成
處于減Ⅰ的細胞 初級精母細胞 初級卵母細胞
處于減Ⅱ的細胞 次級精母細胞 次級卵母細胞或第一極體
細胞質分裂 均等分裂 只有第一極體的減Ⅱ分裂中細胞質是均等分裂的
變形 精細胞經過變形，成為精子 不需要變形
3．減數分裂過程中常見曲線變化分析：
曲線圖 區段 曲線解讀
BC段 核DNA數目加倍：DNA分子的復制。
CD段 同源染色體的聯會
DE段 減Ⅰ分裂末期，同源染色體分開分別進入兩個子細胞，導致子細胞核內DNA數目減半；
GH段 減Ⅱ分裂末期，分開后的姐妹染色單體，成為染色體，分別進入兩個子細胞，導致核內DNA數目減半。
ff′段 著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，導致細胞內染色體數目暫時加倍
efgh段 不含同源染色體
AB段 染色體（DNA）復制
CD段 同源染色體分離
EF段 姐妹染色單體分離
AB段 DNA復制，染色單體形成
BC段 存在染色單體的時期，包含減Ⅰ分裂前、中、后、末期和減Ⅱ分裂前、中期。
CD段 減Ⅱ分裂后期著絲粒一分為二，染色單體消失，每條染色體中只含有1個DNA分子
AF段 有絲分裂過程
CD段 屬于有絲分裂后期
FG段 同源染色體分離，非同源染色體自由組合
GH段 同源染色體分離，并進入兩個子細胞中
BC段 DNA復制，由含有1個DNA分子的染色體形成含有2個DNA分子的染色體，比值為0.5
DE段 染色體著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體，每條染色體只含有1個DNA分子，比值是1
同類題練習
1．（2022·浙江·模擬預測）下圖表示某二倍體動物細胞（基因型為AaBbDdee）處于減數分裂某時期的示意圖，其中數字表示染色體，字母表示基因。據圖判斷錯誤的是（ ）
A．此細胞可能發生過交叉互換和基因突變
B．此細胞有兩對同源染色體、兩個染色體組
C．染色體3和4因著絲粒分裂移向細胞兩極
D．細胞中B與b、B與B分別在MⅠ、MⅡ期分離
2．（2022·湖南·雅禮中學二模）甲至丁圖是某二倍體哺乳動物生殖器官中的一些細胞分裂圖；戊是某分裂時期中一對同源染色體示意圖，圖中數字和字母表示基因。下列有關敘述正確的是（ ）
A．等位基因的分離，非等位基因的自由組合分別發生在甲，乙兩圖所示的時期
B．不考慮交叉互換，則一個乙通過減數分裂形成的子細胞有兩種類型
C．圖戊中基因1和2互為等位基因，A，B基因的遺傳符合自由組合定律
D．若圖戊中3為b，說明該細胞發生了基因突變
3．（2020·四川省綿陽南山中學一模）圖甲是基因型為Rr的某動物正常的細胞分裂示意圖，圖乙為該生物細胞在分裂過程中同源染色體對數的變化曲線。下列敘述正確的是（ ）
A．圖甲變異的原因是分裂過程中發生了基因重組
B．圖甲細胞內的染色體數目與圖乙中FG段的相同
C．圖甲細胞所處的分裂時期位于圖乙的CD段
D．圖甲細胞產生的子細胞可能是卵細胞或精細胞
4．（2022·湖北·模擬預測）圖甲為基因型為MmTt的獼猴精原細胞的分裂圖像，圖乙為該細胞分裂過程中的染色體變化曲線。不考慮基因突變和染色體變異，下列相關敘述錯誤的是（ ）
A．圖甲細胞可對應圖乙的bc段，同源染色體上的等位基因即將分離
B．圖甲細胞處于有絲分裂中期，產生子細胞的基因型與親代細胞相同
C．圖乙中ab段表示染色體復制，處于bc段的細胞可能不存在同源染色體
D．該獼猴的一個精原細胞經減數分裂可產生四種基因型的精細胞
5．（2022·河北秦皇島·二模）圖表示果蠅（2n=8）細胞中染色體數的變化。下列相關敘述錯誤的是（ ）
A．若AB段存在染色單體，則BC段發生的原因是著絲粒斷裂
B．若AB段不存在染色單體，則BC段發生的原因是受精作用
C．若AB段存在同源染色體，則CD段含有16條染色體
D．若AB段不存在同源染色體，則CD段含有4個染色體組
6．（2022·江蘇·模擬預測）下圖是某二倍體動物體細胞核DNA數為2a，染色體數為2n，精巢中某分裂細胞染色體數和DNA比值變化曲線圖。下列有關敘述中，正確的是（ ）
A．若上圖表示精細胞形成的過程，則BC段細胞染色體數均為2n
B．若上圖表示精原細胞形成的過程，則BC段細胞染色體數均為2n
C．若BC段發生同源染色體聯會，則DE段會發生同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換
D．若BC段某些細胞不存在同源染色體，由于發生C-D的變化導致D時細胞都有同源染色體
7．（2022·廣東肇慶·二模）科學家研究細胞分裂時發現，細胞內有一種對細胞分裂有調控作用的粘連蛋白，主要集中在染色體的著絲粒位置。在細胞分裂過程中，細胞會產生水解酶將粘連蛋白分解，而染色體上的其他蛋白質不受影響。圖1表示細胞分裂的不同時期同源染色體對數的變化，圖2表示某動物處于細胞分裂不同時期的圖像。下列敘述不正確的是（ ）
A．圖2中甲細胞和乙細胞內同源染色體對數分別處于圖1中的CD段和EF段
B．圖2中丙細胞是處于減數第一次分裂后期的初級卵母細胞
C．若圖2中丙、丁為一個細胞連續分裂的兩個圖像，則丁產生的子細胞的名稱是卵細胞
D．粘連蛋白被水解發生的時期是有絲分裂后期和減數第二次分裂后期
8．（2022·全國·模擬預測）圖甲表示某二倍體動物減數第一次分裂形成的子細胞；圖乙表示該動物的細胞中每條染色體上的DNA含量變化；圖丙表示該動物一個細胞中染色體組數的變化。下列有關敘述正確的是（ ）
A．圖甲中染色體上出現基因A、a可能是同源染色體的姐妹染色單體交叉互換的結果
B．圖甲可對應于圖乙中的bc段和圖丙中的lm段
C．圖乙中的bc段和圖丙中的jk段不可能對應于同種細胞分裂的同一時期
D．圖乙中的cd段和圖丙中hj段形成的原因都與細胞膜的流動性有關
9．（2022·江蘇·徐州市第七中學模擬預測）（多選）蜜蜂群體中蜂王和工蜂為二倍體（2n＝32），雄蜂由卵細胞直接發育而來。下圖為雄蜂產生精子過程中染色體行為變化示意圖(染色體未全部呈現)，下列相關敘述錯誤的是（ ）
A．雄蜂和蜂王在形成成熟的生殖細胞過程中都存在同源染色體的分離
B．雄蜂有絲分裂后期與減數第二次分裂后期細胞中都含有32條染色體
C．雄蜂的減數分裂機制能保證1個精原細胞產生4個正常的精子
D．雄蜂產生精子時非同源染色體的自由組合提高了精子中染色體組成的多樣性
10．（2021·重慶·模擬預測）圖1為某二倍體雄性動物個體（基因型為AaBb）細胞分裂某時期示意圖（只展示部分染色體），圖2為細胞中核DNA在不同生理活動中的數量變化曲線，回答下列問題：
（1）圖1細胞處于___________期，對應于圖2曲線中的________段（用圖中字母作答），此圖所示的染色體數、同源染色體對數、染色體組數分別為________________。
（2）圖2CD段中_________________是子細胞染色體數目減半的最關鍵原因。
（3）圖1中1號染色體上的a基因出現的原因是__________________________。
（4）若圖1細胞繼續正常進行分裂，能產生______種不同基因型的配子。
同類題練習參考答案
1．C 【解析】1或2上的姐妹染色單體上的基因不同（A和a），可能發生交叉互換，體細胞的基因型為AaBbDdee，而3上有E、e，說明E為基因突變而來，因此此細胞可能發生過交叉互換和基因突變，A正確；此細胞正在發生同源染色體的分離，圖中有兩對同源染色體、兩個染色體組，B正確；染色體3和4的著絲粒并未分裂，C錯誤；細胞中B與b在MⅠ后期隨著同源染色體的分離而分離，B與B在MⅡ后期隨著姐妹染色單體的分離而分離，D正確。故選C。
2．B 【解析】等位基因的分離、非等位基因的自由組合均發生在減數第一次分裂后期，即乙圖表示的細胞分裂時期，A錯誤；不考慮交叉互換，一個精原細胞通過減數分裂能形成兩種4個精子，B正確；正常情況下，姐妹染色單體上含有的基因相同，所以1為A基因，2為a基因，基因1和2互為等位基因，但由于基因A和基因B連鎖在一條染色體上，所以A，B基因的遺傳不符合自由組合定律，C錯誤；若3為b，可能是基因突變的結果，也可能是交叉互換的結果，D錯誤。故選B。
3．B 【解析】根據題意和圖示分析可知：圖甲細胞中沒有同源染色體，并且染色體的著絲粒已分裂，細胞處于減數第二次分裂后期。圖乙AF區段表示有絲分裂，FH區段表示減數第一次分裂，HI區段表示減數第二次分裂階段。圖甲細胞處于減數第二次分裂后期，動物基因型是Rr，甲變異的原因可能是減數第一次分裂過程中發生了基因重組，也可能是發生了基因突變，A錯誤；圖乙FG區段表示減數第一次分裂細胞，圖甲是減數第二次分裂后期細胞，減數第一次分裂使細胞染色體數目減半，在減數第二次分裂后期著絲粒分裂，染色單體分開成為兩條子染色體，染色體數目重新加倍，B正確；圖甲細胞所處的分裂時期位于圖乙的HI段，都是減數第二次分裂細胞，C錯誤；圖甲細胞細胞質均等分裂，產生的子細胞可能是極體或精細胞，D錯誤。故選B。
4．A 【解析】分析圖甲，圖中含有四條染色體，含2對同源染色體，細胞中著絲粒整齊排列在赤道板上，處于有絲分裂中期。分析圖乙：ab段形成的原因是DNA分子的復制；bc段表示有絲分裂前期和中期、減數第一次分裂全過程、減數第二次分裂前期、中期；cd段形成的原因是著絲粒的分裂；de段表示有絲分裂后期和末期、減數第二次分裂的后期和末期。圖甲細胞中每條染色體上含有2個DNA分子，可對應圖乙的bc段；圖甲細胞的下一個階段是有絲分裂后期，而同源染色體上的等位基因分離發生在減數第一次分裂后期，A錯誤；結合分析可知，圖甲細胞處于有絲分裂中期，有絲分裂產生子細胞的基因型與親代細胞相同，保證了親子代之間遺傳信息的穩定性，B正確；圖乙中ab段表示染色體復制，復制后每條染色體上的DNA數由1變為2；處于bc段的細胞可能包含減數第二次分裂的前期和中期，不含同源染色體，C正確；該獼猴的基因型為MmTt，一個精原細胞若發生交叉互換，則經減數分裂可產生四種基因型的精細胞，D正確。故選A。
5．D 【解析】若AB段存在染色單體，則BC段發生的原因是著絲粒分裂，導致染色體數目暫時加倍，可發生在有絲分裂后期或減數第二分裂后期，A正確；若AB段不存在染色單體，則BC段染色體數目增加是受精作用引起的，B正確；若AB段存在同源染色體，則CD段的發生是由于有絲分裂后期著絲粒分裂造成的，此時細胞中應該含有16條染色體，即此時表示的是有絲分裂過程中染色體數目的變化，C正確；若AB段不存在同源染色體，則改圖表示減數分裂過程中染色體數目的變化，BC段染色體數目加倍是由于減數第二次分裂后期著絲粒分裂后造成的，此時CD段細胞中含有2個染色體組，D錯誤。故選D。
6．B 【解析】分析圖示可知，AB段形成的原因是DNA的復制；BC段表示有絲分裂前期和中期、減第一次分裂、減數第二次分裂前期和中期；CD段形成的原因是著絲粒分裂；DE段表示有絲分裂后期和末期、減數第二次分裂后期和末期。精細胞是通過減數分裂形成的，在減數分裂過程中，著絲粒分裂發生在減數第二次分裂后期，因此，BC段表示減數第一次分裂各時期和減數第二次分裂前期和中期，有些細胞染色體數為2n，有些細胞染色體數為n，A錯誤；精原細胞通過有絲分裂形成，著絲粒分裂發生在有絲分裂后期，因此，BC段表示有絲分裂前期和中期，細胞染色體數均為2n，B正確；若BC段發生同源染色體聯會，則圖像表示的是減數分裂，減數分裂過程中同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換在減數第一次分裂的四分體時期，而DE段表示的是減數第二次分裂，C錯誤；若BC段某些細胞不存在同源染色體，說明在BC段發生了同源染色體的彼此分離，C時的細胞是次級精母細胞，不含同源染色體，C-D發生的是著絲粒分開裂，D時細胞沒有同源染色體，D錯誤。故選B。
7．C 【解析】分析圖1：圖1表示細胞內同源染色體的對數，CD為有絲分裂的后期，同源染色體對數加倍，GH同源染色體分離導致細胞內不含有同源染色體，HI處于減數第二次分裂。分析圖2：甲細胞含同源染色體且著絲粒分裂，染色體移向細胞兩極，處于有絲分裂后期；乙細胞處于有絲分裂的末期，是甲的子細胞；丙細胞正在發生同源染色體的分離，處于減數第一次分裂后期，由于細胞不均分，可判斷該細胞是初級卵母細胞；丁細胞無同源染色體，含姐妹染色單體，處于減數第二次分裂前期。圖2中甲細胞處于有絲分裂的后期，有4對同源染色體，乙細胞處于有絲分裂的末期，細胞中有2對同源染色體，因此分別處于圖1中的CD段和EF段，A正確；圖2中丙細胞中正在發生同源染色體的分離，因此處于減數第一次分裂后期，由于細胞不均分，可判斷該細胞的名稱是初級卵母細胞，B正確；若圖2中丙、丁為一個細胞連續分裂的兩個圖像，根據細胞中染色體大小、顏色可知，丁為次級卵母細胞，因此丁產生的子細胞的名稱是卵細胞和（第二）極體，C錯誤；據題意“細胞內有一種對細胞分裂有調控作用的粘連蛋白，主要集中在染色體的著絲粒位置，粘連蛋白分解時著絲粒會一分為二”，故粘連蛋白被水解發生的時期是有絲分裂后期和減數第二次分裂后期，D正確。故選C。
8．C 【解析】分析甲圖：甲細胞不含同源染色體，且著絲粒都排列在赤道板上，處于減數第二次分裂中期。分析乙圖：ab段形成的原因是DNA復制；bc段表示有絲分裂前期和中期、減數第一次分裂、減數第二次分裂前期和中期；cd段形成的原因是著絲粒分裂；de段表示有絲分裂后期和末期、減數第二次分裂后期和末期。
分析丙圖：fg表示減數第一次分裂末期；hj表示減數第二次分裂后期著絲粒分裂，染色體組暫時加倍；kl表示減數第二次分裂末期。圖甲中染色體上出現基因A、a可能是同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換的結果，也可能是基因突變的結果，A錯誤；圖甲細胞中每條染色體含有2個DNA分子，對應于圖乙中的bc段；圖甲細胞處于減數第二次分裂中期，對應圖丙中的gh段，B錯誤；圖乙中的bc段表示有絲分裂前期和中期、減數第一次分裂、減數第二次分裂前期和中期，而圖丙中的 jk 段表示減數第二次分裂后期，因此圖乙中的 bc 段和圖丙中的 jk 段不可能對應于同種細胞分裂的同一時期，C正確；圖乙中的cd段和圖丙中的hj段，形成的原因都是與著絲粒的分裂有關，D錯誤。故選C。
9．ACD 【解析】雄蜂是由蜂王未受精的卵細胞發育而來的，屬于單倍體，由此說明蜂王的卵細胞具有全能性。雄蜂可進行假減數分裂，能形成2個正常的精子，且精子中只含有一個染色體組。蜂王通過真正的減數分裂產生正常的卵細胞（含一個染色體組）。蜜蜂的雌雄是由單倍體（雄性）和二倍體（雌性）決定的，和性染色體無關，因而不存在真正意義上的性染色體。雄蜂是單倍體，沒有同源染色體，減數分裂過程中均未出現同源染色體的分離，A錯誤；雄蜂是單倍體，雄蜂有絲分裂后期與減數第二次分裂后期，著絲粒分裂，細胞中都含有32條染色體，B正確；據圖可知，雄蜂的減數分裂機制能保證1個精原細胞產生1個正常的精子，C錯誤；雄蜂不含同源染色體，產生精子過程中不會發生同源染色體分離和非同源染色體的自由組合，D錯誤。故選ACD。
10．（1） 減數第一次分裂后期 CD 4、2、2
（2）同源染色體分離
（3）基因突變
（4）3
【解析】據圖分析可知，圖1中同源染色體分離，非同源染色體自由組合，該細胞處于減數第一次分裂后期，為初級精母細胞。
圖2中AG段表示形成精子的過程，HI表示受精作用，IQ段表示有絲分裂過程。
（1）由分析可知，圖1細胞中同源染色體分離，非同源染色體自由組合，該細胞處于減數第一次分裂后期。圖2曲線中AC段表示減數第一次分裂前的間期，CD段表示減數第一次分裂，EF表示減數第二次分裂，故圖1細胞對應于圖2曲線中的CD段。染色體數等于著絲粒數，故圖1細胞中染色體數為4條；1和2為一對同源染色體，3和4為一對同源染色體，故同源染色體對數為2；1和3為一個染色體組，2和4為一個染色體組，故有2個染色體組數。
（2）圖2中CD段表示減數第一次分裂后期，該期間染色體行為變化是同源染色體分離和非同源染色體自由組合，而染色體數目減半發生在減數第一次分裂，同源染色體分離是子細胞中染色體數目減半的最關鍵原因。
（3）圖1細胞中1號染色體的姐妹染色單體應是相同基因，但此時出現了等位基因，可能是A基因突變成了a基因。由于圖中陰影顏色并沒有顯示a基因片段移到1號染色體上，則不會是發生交叉互換。
（4）由于圖1細胞中發生了基因突變，則該細胞可產生3種不同基因型的配子，即AB、aB、ab或Ab、ab、aB。
答案第1頁，共2頁
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